Через идеально гладкую горку, стоящую на земле и представляющую собой полуокружность радиусом r=5м, катится шарик. скорость шарика на момент нахождения на вершине горки равна 5,45 м/c. определить высоту отрыва шарика от горки относительно поверхности земли и скорость шарика на момент отрыва. силой трения пренебречь. g=9,8 м/с.
полным ответом является ход решения с обоснованием + корректный ответ.

Консервативными силами ( потенциальными силами) называют такие силы работа которых не зависит от формы траектории а зависит от начального и конечного положения тела
работа силы тяжести вычисляется по формуле A=m*g*h1-m*g*h2=m*g*(h1-h2)
Эта работа зависит от начальной и конечной высоты и не зависит по какой траектории двигается тело. Значит сила тяжести является консервативной ( потенциальной силой
Кроме того для замкнутой траектории h1=h2
Значит для замкнутой траектории работа консервативных сил равна нулю

Количество теплоты на нагревание воды:
Q1 = c·m1·(t2 - t1) = 4200·m1·(60-10) = (210 000 ·m1 )Дж = (0,210·m1)  МДж (здесь 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды.

Количество теплоты при сгорании каменного угля:
Q2 = q·m2 = 30·10⁶ ·40 = 1200 MДж

КПД = Q1·100% / Q2
КПД = 0,210·m1*100 / 1200
Отсюда:
40=0,210·m1*100 / 1200
m1 ≈ 2 900 кг или 2,9 тонн

Задача 2
 При сгорании березовых дров выделилось
Q1 = 0,600 · 8,3·10⁶ = 4,98 МДж 
На нагревание воды пошло 
Q2 = 0,25·4,98 ≈ 1,25 МДж

Количество теплоты на нагревание воды:
Q3 = 4200·m3·(100-10) ≈ 0,38·m3 Мдж

Но Q2=Q3. тогда:
m3 = 1,25 / 0,38 ≈ 3,3 кг воды